Israelsk opdagelse spalter vand med sollys og varme
Israelske forskere har flyttet de videnskabelige grænsepæle et godt stykke tættere på det rene brintsamfund. Det hele handler om at forstå problemet med dannelse af ilt.
Med en tilstrækkeligt udspekuleret katalysator - baseret på grundstoffet ruthenium og en israelsk udtænkt organisk forbindelse - lader det sig gøre at spalte vand til luftarterne ilt og brint, blot ved at opvarme og belyse vandet. Den kunstige fotosyntese ser ud til at være lige om hjørnet. (Foto: Wikipedia)
Læs også
-
Ekspert om israelsk vandspaltning: Smuk forskning, men ubrugelig i praksis
Læs mere om
Dokumentation
En hed drøm for kemikere er ved at blive virkelighed takket være en ny opdagelse på Weizmann Instituttet i Israel.
Opdagelsen gør det muligt at katalysere gassen ilt, og dermed nærme sig den kunstige fotosyntese, hvor mennesket efterligner planternes indvinding af solenergi og frigivelse af ilt.
Når kemikere drømmer, er det om soldrevet vandspaltning til brint og ilt. For det vil være et afgørende skridt mod brintsamfundet, når solenergi en skønne dag kan omdannes direkte til et CO2- og forureningsfrit brændstof som brint.
Men det svære ved at spalte vand til luftarterne brint og ilt er at få ilt-atomerne til at samle sig i et iltmolekyle. Det er processens flaskehals, skriver forskerne i en pressemeddelelse.
Forskningsresultatet er nu offentliggjort i tidsskriftet Science (se link nedenfor).
Tidligere har man troet, at to iltatomer kom fra to vandmolekyler, blev spaltet og derpå samlede sig til ét iltmolekyle. Og ihærdige forsøg er gjort af forskere i hele verden for at skabe en passende katalysator til den proces – men uden særligt held.
Gasarten ilt skal helst dannes inde i et molekyle
Nu har de israelske forskere imidlertid fundet ud af, at samlingen af iltatomer sker langt lettere inde fra et molekyle - end mellem to molekyler.
Og denne nye forståelse anser de for et vigtigt skridt på vejen mod den kunstige fotosyntese.
De otte forskere, ledet af professor David Milstein, fandt frem til en tre-trins-proces, som spaltede vand.
De fremstillede først en særlig katalytisk blanding af metallet ruthenium og en organisk forbindelse.
Når denne specielle katalysator kom i forbindelse med vand, blev vandet splittet i H+ og OH-, hvor H+ bandt sig til den organiske del, og OH- bandt sig til den metalliske del.
I næste trin blev blandingen opvarmet til 100 grader. Det fik brint til at boble op, mens OH-delen stadig holdt fast i metallet.
Og i tredje trin blev blandingen nu belyst med bølgelængder fra 320 til 420 nanometer. Og det fik ilten til at boble op.
Forskerne er ikke fuldstændig sikre på, hvad der skete i sidste trin, men de regner med, at to OH-grupper finder sammen til det ustabile H2O2 (brintperoxid), som straks går i stykker og bobler op som luftarterne ilt og brint.
Dermed er iltdannelsen ikke sket mellem to vandmolekyler, men inde i ét brintperoxid-molekyle. Og det er det, der er det nye i historien.
Processen efterlader ruthenium-katalysatoren i samme tilstand, som da processen begyndte. Man kan altså starte forfra, blot ved at tilsætte nyt vand. Ingen andre kemiske stoffer forbruges.
I forskernes kommende forsøgsrække skal det forsøges at gøre processen kontinuert ved at kombinere de tre procestrin.
